Java多线程08—经典例题:生产者消费者问题

简介: Java多线程08—经典例题:生产者消费者问题

经典例题:生产者/消费者问题

(线程通信的应用)

背景:生产者(Productor)将产品交给店员(Clerk),而消费者(Customer)从店员处 取走产品,店员一次只能持有固定数量的产品(比如:20),如果生产者试图生产更多的产品,店员会叫生产者停一下,如果店中有空位放产品了再通 知生产者继续生产;如果店中没有产品了,店员会告诉消费者等一下,如果店中有产品了再通知消费者来取走产品。

  • 这里可能出现两个问题
  1. 生产者比消费者快时,消费者会漏掉一些数据没有取到。
  2. 消费者比生产者快时,消费者会取相同的数据。

分析

  1. 是否是多线程问题?是,生产者的线程,消费者的线程
  2. 是否有线程安全问题(是否有共享数据问题)有,店员、产品数量
  3. 如何解决线程安全问题?同步机制,目前有三种方法
  4. 是否涉及到线程的通信?是

代码部分(两个都可以,只是写法上的不同)

代码一(注意:代码备注所写的顺序,便是代码思路)

package com.jsm.java1;

public class ProductTest {
    public static void main(String[] args) {
        //4.
        Clerk clerk = new Clerk();//监视器
        Producer p1 = new Producer(clerk);
        p1.setName("生产者1");
        Consumer c1 = new Consumer(clerk);
        c1.setName("消费者1");
        //5.
        p1.start();
        c1.start();

    }
}

class Clerk {//店员

    //8.
    private int num = 0;//数量(初始无产品,生成就让它+,消费就让它-)

    //7.
    public synchronized void produceProduct() {//生产产品
        //9.
        if (num < 20) {
            num++;
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":开始生产第" + num + "个产品了!");
            //13.生产者生产好了,就可以唤醒消费者
            notify();
        } else {
            //12.加上wait
            try {
                wait();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

    //11.线程安全问题的出现:生产产品和消费产品两个方法的冲突,可能正在生成的时候,发生堵塞,结果消费了产品,最后导致数据不正确
    //在两个方法前加上synchronized
    public synchronized void consumeProduct() {//消费产品
        //10.
        if (num > 0) {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":开始消费第" + num + "个产品了!");
            num--;//消费是先消费后减减
            notify();//13.消费者消费了,就可以唤醒生产者了
        } else {
            //12.加上wait
            try {
                wait();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

class Producer extends Thread {//生产者
    //1.
    private Clerk clerk;

    public Producer(Clerk clerk) {
        this.clerk = clerk;
    }

    //6.
    @Override
    public void run() {
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "开始生产产品......");
        while (true) {
            try {
                Thread.sleep(10);//生产慢一点
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            clerk.produceProduct();
        }
    }
}

class Consumer extends Thread {//消费者
    //3.
    private Clerk clerk;

    public Consumer(Clerk clerk) {
        this.clerk=clerk;

    }

    //6.
    @Override
    public void run() {
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "开始消费产品......");
        while (true) {
            try {
                Thread.sleep(10);//生产慢一点
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            clerk.consumeProduct();
        }
    }
}

代码二

package com.jsm.java1;

class Clerk { // 售货员
    private int product = 0;
    public synchronized void addProduct() {
        if (product >= 20) {
            try {
                wait();
            } catch (InterruptedException e)
            {
                e.printStackTrace();
            }
        } else {
            product++;
            System.out.println("生产者生产了第" + product + "个产品");
                    notifyAll();
        }
    }
    public synchronized void getProduct() {
        if (this.product <= 0) {
            try {
                wait();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        } else {
            System.out.println("消费者取走了第" +
                    product + "个产品");
            product--;
            notifyAll();
        }
    }
}
class Productor implements Runnable { // 生产者
    Clerk clerk;
    public Productor(Clerk clerk) {
        this.clerk = clerk;
    }
    public void run() {
        System.out.println("生产者开始生产产品");
        while (true) {
            try {
                Thread.sleep((int) Math.random() * 1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            clerk.addProduct();
        }
    }
}
class Consumer implements Runnable { // 消费者
    Clerk clerk;
    public Consumer(Clerk clerk) {
        this.clerk = clerk;
    }
    public void run() {
        System.out.println("消费者开始取走产品");
        while (true) {
            try {
                Thread.sleep((int) Math.random() * 1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            clerk.getProduct();
        }
    }
}
public class LXT {
    public static void main(String[] args) {
        Clerk clerk = new Clerk();
        Thread productorThread = new Thread(new Productor(clerk));
        Thread consumerThread = new Thread(new Consumer(clerk));
        productorThread.start();
        consumerThread.start();
    }
}
目录
相关文章
|
18天前
|
数据采集 存储 弹性计算
高并发Java爬虫的瓶颈分析与动态线程优化方案
高并发Java爬虫的瓶颈分析与动态线程优化方案
Java 数据库 Spring
54 0
|
1月前
|
算法 Java
Java多线程编程:实现线程间数据共享机制
以上就是Java中几种主要处理多线程序列化资源以及协调各自独立运行但需相互配合以完成任务threads 的技术手段与策略。正确应用上述技术将大大增强你程序稳定性与效率同时也降低bug出现率因此深刻理解每项技术背后理论至关重要.
82 16
|
2月前
|
缓存 并行计算 安全
关于Java多线程详解
本文深入讲解Java多线程编程,涵盖基础概念、线程创建与管理、同步机制、并发工具类、线程池、线程安全集合、实战案例及常见问题解决方案,助你掌握高性能并发编程技巧,应对多线程开发中的挑战。
|
2月前
|
数据采集 存储 前端开发
Java爬虫性能优化:多线程抓取JSP动态数据实践
Java爬虫性能优化:多线程抓取JSP动态数据实践
|
3月前
|
Java API 调度
从阻塞到畅通:Java虚拟线程开启并发新纪元
从阻塞到畅通:Java虚拟线程开启并发新纪元
307 83
|
3月前
|
安全 算法 Java
Java 多线程:线程安全与同步控制的深度解析
本文介绍了 Java 多线程开发的关键技术,涵盖线程的创建与启动、线程安全问题及其解决方案,包括 synchronized 关键字、原子类和线程间通信机制。通过示例代码讲解了多线程编程中的常见问题与优化方法,帮助开发者提升程序性能与稳定性。
143 0
|
3月前
|
存储 Java 调度
Java虚拟线程:轻量级并发的革命性突破
Java虚拟线程:轻量级并发的革命性突破
258 83
|
4月前
|
移动开发 Java
说一说 Java 是如何实现线程间通信
我是小假 期待与你的下一次相遇 ~